GIS - είναι ... Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών

GIS - GIS είναι ένα σύγχρονο κινητό συστήματα, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να εμφανίζουν τη θέση σας στο χάρτη. Στο επίκεντρο αυτής της σημαντική ιδιότητα είναι η χρήση των δύο τεχνολογιών: γεωγραφικές πληροφορίες και τοποθέτηση στην παγκόσμια σκηνή. Αν η κινητή συσκευή διαθέτει ενσωματωμένο GPS-δέκτη, χρησιμοποιώντας μια τέτοια συσκευή μπορεί να καθορίσει τη θέση του και, ως εκ τούτου ακριβείς συντεταγμένες ίδια GIS. Δυστυχώς, οι τεχνολογίες γεωγραφικών συστημάτων πληροφόρησης και στη ρωσική γλώσσα επιστημονική βιβλιογραφία, αντιπροσωπεύεται από ένα μικρό αριθμό δημοσιεύσεων, ως εκ τούτου, σχεδόν καμία πληροφορία σχετικά με τους αλγορίθμους που διέπουν τη λειτουργία τους.

ταξινόμηση GIS

διαίρεση Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών λαμβάνει χώρα στην εδαφική αρχή:

1. Παγκόσμια GIS χρησιμοποιείται για την πρόληψη τεχνητές και φυσικές καταστροφές από το 1997. Με αυτά τα δεδομένα, είναι δυνατόν σε ένα σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα για να προβλέψει το μέγεθος της καταστροφής, ένα σχέδιο εκκαθάρισης των συνεπειών, για την εκτίμηση των ζημιών και την απώλεια της ζωής, καθώς και για την οργάνωση ανθρωπιστικών δράσεων.
2. Περιφερειακό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών που αναπτύσσονται σε επίπεδο τοπικής αυτοδιοίκησης. Αυτό επιτρέπει στις τοπικές αρχές να προβλέπουν την ανάπτυξη μιας συγκεκριμένης περιοχής. Το σύστημα αυτό αντιπροσωπεύει σχεδόν όλους τους σημαντικούς τομείς, όπως οι επενδύσεις και ακίνητα, πλοήγησης, ενημερωτικά, νομικά και άλλα. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι η χρήση των τεχνολογιών αυτών η δυνατότητα να λειτουργήσει ως εγγυητής της ασφάλειας σε όλο τον πληθυσμό. Περιφερειακό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών που χρησιμοποιούνται σήμερα αρκετά αποτελεσματικά με την προώθηση των επενδύσεων και την ταχεία ανάπτυξη της οικονομίας της περιοχής.

Κάθε μία από τις παραπάνω ομάδες έχει ένα ορισμένο υποτύπους:

• Η παγκόσμια GIS περιλαμβάνει εθνικές και υποηπειρωτικός συστήματος, συνήθως με ένα καθεστώς κράτους.
• Σε περιφερειακό - τοπικό, υπο-περιφερειακό, τοπικό.

Τα στοιχεία για τα δεδομένα των συστημάτων πληροφοριών μπορούν να βρεθούν σε ειδικά τμήματα του δικτύου, που ονομάζεται γέω- πύλες. Βρίσκονται στο δημόσιο τομέα για αναθεώρηση, χωρίς κανένα περιορισμό.

αρχή της λειτουργίας

Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών λειτουργούν με την αρχή της κατάρτισης και ανάπτυξης του αλγορίθμου. Αυτό επιτρέπει την κίνηση του αντικειμένου που εμφανίζεται στο χάρτη GIS, συμπεριλαμβανομένης και της κίνησης της κινητής συσκευής μέσα στο τοπικό σύστημα. Να απεικονίσει αυτό το σημείο στην περιοχή σχεδίασης, θα πρέπει να γνωρίζουμε τουλάχιστον δύο συντεταγμένες - Χ και Υ Όταν η κίνηση ενός αντικειμένου σε ένα χάρτη απαιτείται για να προσδιοριστεί η αλληλουχία των συντεταγμένων (Xk και Yk). Η απόδοσή τους θα πρέπει να είναι σύμφωνη με διαφορετικές χρονικές στιγμές του τοπικού συστήματος GIS. Αυτή είναι η βάση για τον προσδιορισμό της θέσης του αντικειμένου.

Αυτή η ακολουθία των συντεταγμένων μπορεί να ανακτηθεί από ένα πρότυπο NMEA-αρχείο του GPS-δέκτη, να εκτελέσετε μια πραγματική κίνηση στο έδαφος. Έτσι, με βάση τον αλγόριθμο που εξετάζονται εδώ είναι η χρήση των δεδομένων NMEA-αρχείο με τις συντεταγμένες της τροχιάς του αντικειμένου σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Τα απαραίτητα στοιχεία μπορούν να λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της προσομοίωσης της διαδικασίας της μετακίνησης, με βάση προσομοιώσεις σε υπολογιστή.

αλγόριθμοι GIS

Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών είναι χτισμένο πάνω στα αρχικά δεδομένα, τα οποία λαμβάνονται για την ανάπτυξη του αλγορίθμου. Τυπικά, ένα σύνολο συντεταγμένων (Xk και Yk), που αντιστοιχεί σε μία τροχιά του αντικειμένου με τη μορφή NMEA-αρχείο και ψηφιακού χάρτη GIS στις επιλεγμένες περιοχές site. Η πρόκληση είναι να αναπτύξουμε έναν αλγόριθμο που εμφανίζει την κίνηση ενός αντικειμένου σημείο. Κατά τη διάρκεια αυτής της εργασίας τριών αλγορίθμων αναλύθηκαν, που διέπουν το έργο.

• Ο πρώτος αλγόριθμος GIS - είναι ανάλυση δεδομένων NMEA-αρχείο με σκοπό την εξαγωγή από αυτό της αλληλουχίας συντεταγμένων (Xk και Yk),
• Το δεύτερο αλγόριθμος χρησιμοποιείται για να υπολογιστεί μία γωνία αντικείμενο της τροχιάς, η παράμετρος αριθμήσεως εκτελείται από την ανατολική κατεύθυνση.
• Ο τρίτος αλγόριθμος - για τον προσδιορισμό του ποσοστού του αντικειμένου σε σχέση με τον ορίζοντα.

Γενικευμένη αλγόριθμο: γενική έννοια

Μια γενικευμένη αλγόριθμο για τη χαρτογράφηση της κίνησης ενός αντικειμένου σημείο στο χάρτη GIS περιλαμβάνει τρεις προαναφερθείσες αλγόριθμο:

• δεδομένων NMEA ανάλυση?
• υπολογισμό γωνία τροχιάς του αντικειμένου?
• καθορισμό της πορείας του αντικειμένου σε σχέση με χώρες σε όλο τον κόσμο.

Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών με τη γενικευμένη αλγόριθμο με το βασικό στοιχείο ελέγχου - έναν χρονοδιακόπτη (Timer). Πρότυπο πρόβλημα είναι ότι επιτρέπει το πρόγραμμα για τη δημιουργία εκδηλώσεων σε τακτά χρονικά διαστήματα. Χρησιμοποιώντας ένα τέτοιο αντικείμενο μπορεί να ρυθμιστεί χρονικό διάστημα που απαιτείται για να εκτελέσει μια σειρά διαδικασιών ή λειτουργιών. Για παράδειγμα, για να επανειλημμένα εκτελέσει το διάστημα χρονισμού του ενός δευτερολέπτου, είναι απαραίτητο να καθοριστούν οι ακόλουθες ιδιότητες του Timer:

• Timer.Interval = 1000?
• Timer.Enabled = True.

Ως αποτέλεσμα, κάθε δεύτερο θα ξεκινήσει η διαδικασία της ανάγνωσης των συντεταγμένων Χ, Υ του αντικειμένου της NMEA-αρχείο, έτσι ώστε εμφανίζεται αυτό το σημείο με τις συντεταγμένες που λαμβάνονται σε ένα χάρτη GIS.

Η αρχή της λειτουργίας χρονοδιακόπτη

Η χρήση των συστημάτων γεωπληροφορικής έχει ως εξής:

1. Σε ένα ψηφιακό χάρτη τριών μαρκαρισμένου σημείου (σύμβολο - 1, 2, 3) οι οποίες αντιστοιχούν προς την τροχιά του αντικειμένου σε διαφορετικά χρονικά σημεία ΤΚ2, ΤΚ1, tk. Είναι βέβαιος ότι συνδέονται με μια σταθερή γραμμή.
2. Ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του χρονοδιακόπτη, η κίνηση ελέγχου εμφάνιση του αντικειμένου πάνω στο χάρτη, με τη χρήση, ο χρήστης πιέζει τα πλήκτρα. Η σημασία τους και ένα ορισμένο συνδυασμό μπορεί να μελετηθεί στο πλαίσιο του καθεστώτος.

NMEA-αρχείο

Περιγράφουμε συνοπτικά τη δομή του NMEA-αρχείο GIS. Αυτό το έγγραφο είναι γραμμένο σε μορφή ASCII. Στην πραγματικότητα, είναι ένα πρωτόκολλο για την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ του δέκτη GPS και άλλες συσκευές, όπως ένα PC ή PDA. Κάθε μήνυμα NMEA ξεκινά με το σύμβολο $, που ακολουθείται από μια συσκευή αναγνώρισης δύο χαρακτήρων (για το GPS-δέκτη - GP) και τερματίζει την αλληλουχία \ r \ n - μεταφορά χαρακτήρα επιστροφής και μια αλλαγή γραμμής. Ακρίβεια των δεδομένων στην κοινοποίηση εξαρτάται από τον τύπο του μηνύματος. Όλες οι πληροφορίες που περιέχονται σε μια ενιαία γραμμή, με πεδία χωρισμένα με κόμμα.

Για να κατανοήσουμε πώς τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών, αρκεί να μελετήσει το ευρέως χρησιμοποιούμενο είδος του μηνύματος $ GPRMC, το οποίο περιέχει ένα ελάχιστο, αλλά το βασικό σύνολο δεδομένων: την τοποθεσία του αντικειμένου, την ταχύτητα και το χρόνο του.
Σκεφτείτε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα για την οποία οι πληροφορίες κωδικοποιούνται σε αυτό:

• η ημερομηνία προσδιορισμού των συντεταγμένων του αντικειμένου - 7 του Ιανουαρίου, 2015 g?.
• UTC UTC θέσης - 52s 10h 54m?
• συντεταγμένες του αντικειμένου - 55 ° 22,4271 «Ν και 36 ° 44,1610 «E

Τονίζουμε ότι οι συντεταγμένες του αντικειμένου είναι σε μοίρες και λεπτά, που τελευταίος αριθμός δίνεται μέχρι τέσσερα δεκαδικά ψηφία (ή σημεία, όπως το δεκαδικό μέρος ενός πραγματικού αριθμού με τη μορφή ΗΠΑ). Στο μέλλον θα πρέπει αυτό το αρχείο στην τοποθεσία NMEA-γεωγραφικό πλάτος του αντικειμένου είναι σε θέση μετά την τρίτη κόμμα και γεωγραφικό μήκος - μετά την πέμπτη. Στο τέλος του μηνύματος μεταδίδεται άθροισμα ελέγχου μετά από το σύμβολο «*», με τη μορφή δύο δεκαεξαδικών ψηφίων - 6C.

Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών: Παράδειγμα του αλγορίθμου

Εξετάστε αλγόριθμος ανάλυσης NMEA-αρχείο για να ανακτήσετε ένα σύνολο συντεταγμένων (Χ και Yk), που αντιστοιχεί στην διαδρομή της κίνησης του αντικειμένου. Είναι κατασκευασμένο από διάφορα διαδοχικά στάδια.

Προσδιορισμός των συντεταγμένων του αντικειμένου Υ

αλγόριθμο ανάλυσης δεδομένων NMEA

Βήμα 1. Διαβάστε GPRMC σειρά NMEA-αρχείο.

Βήμα 2: Εύρεση το τρίτο δεκαδικό θέση σημείο στη στοιχειοσειρά (q).

Βήμα 3: Βρείτε τη θέση του τέταρτου σημείου στη σειρά (r).

Βήμα 4. Εύρεση, ξεκινώντας στη θέση q, το σημείο χαρακτήρας δεκαδικό (t).

Βήμα 5. Για να ληφθεί ένα χαρακτήρα από τη συμβολοσειρά βρίσκεται σε θέση (r + 1).

Βήμα 6: Αν αυτός ο χαρακτήρας είναι W, τότε NorthernHemisphere μεταβλητή έχει οριστεί σε 1, αλλιώς -1.

Στάδιο 7. Εκχύλισμα (r + 2) σειρές χαρακτήρων ξεκινώντας από τη θέση του (t-2).

Στάδιο 8. Εκχύλισμα (tq-3) σειρές χαρακτήρων ξεκινώντας από τη θέση (q + 1).

Βήμα συμβολοσειρά 9. Μετατροπή σε πραγματικό αριθμό και Υ συντεταγμένη του αντικειμένου υπολογίζεται σε ακτίνια.

Προσδιορισμός των συντεταγμένων του αντικειμένου Χ

Βήμα 10. Βρείτε τη θέση της πέμπτης σημείο στη γραμμή (n).

Βήμα 11. Βρείτε τη θέση του έκτου σημείο στη γραμμή (m).

Βήμα 12: Εύρεση, αρχίζοντας από τη θέση Ν, το σημείο χαρακτήρας δεκαδικό (p).

Βήμα 13. Αφαιρέστε το ένα χαρακτήρα της συμβολοσειράς που βρίσκεται στη θέση (m + 1).

Βήμα 14. Εάν αυτός ο χαρακτήρας είναι «Ε», τότε η μεταβλητή EasternHemisphere έχει οριστεί σε 1, αλλιώς -1.

Βήμα 15. Αφαιρέστε το σειρές χαρακτήρων ξεκινώντας από τη θέση (ρ-2) (m-p + 2).

Βήμα 16. Αφαιρέστε το (+ 2 ρ-η) σειρά χαρακτήρων ξεκινώντας από τη θέση (n + 1).

Βήμα κορδόνι 17. Μετατροπή σε πραγματικό αριθμό και υπολογίζουν Χ συντεταγμένη του αντικειμένου σε ακτίνια.

Βήμα 18. Εάν το NMEA-αρχείο δεν διαβάζεται μέχρι το τέλος, στη συνέχεια, προχωρήστε στο βήμα 1, διαφορετικά προχωρήστε στο βήμα 19.

Βήμα 19. αλγόριθμο Τέλος.

Στο βήμα 6, και 16 του αλγορίθμου χρησιμοποιεί μεταβλητές και NorthernHemisphere EasternHemisphere αριθμητική κωδικοποίηση για τις θέσεις αντικείμενο στον κόσμο. Στο βόρειο (νότιο) ημισφαίριο NorthernHemisphere μεταβλητή λαμβάνει την τιμή 1 (-1), αντίστοιχα, όπως και στα ανατολικά (δυτικό) ημισφαίριο EasternHemisphere - 1 (-1).

Εφαρμογή GIS

Η χρήση των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών είναι πολύ διαδεδομένη σε πολλούς τομείς:

• Γεωλογία και χαρτογραφία?
• εμπορίου και των υπηρεσιών?
• απογραφή?
• οικονομικά και τη διαχείριση?
• άμυνα?
• μηχανικού?
• την εκπαίδευση και άλλους.